Cl a s i fi c a c i o nd el o smi mi n e r a l e s
Algunos minerales están compuestos compuestos exclusivamente de un elemento, elemento, como el oro (Au) o el azufre (S), pero la mayoría es una combinación de dos o más elementos químicos, que forman un compuesto químicamente estable Si bien la clasificación cla sificación química no es rígida, se pueden di stinguir clases de compuestos químicos que incluyen a la mayoría de los minerales
Clases Element os
Sulfuros
Sulfosal es
Óxidos
Haluros Carbona tos
Fosfatos
Sulfatos
Silicatos
Características !os elementos se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo, es decir, sin formar compuestos químicos "or e#emplo$ oro, grafito, diamante y azufre Son compuestos formados por diversos metales y el azufre "or e#emplo$ gale na o esfalerita, calcopirita %ompuestos formados por plomo, cobre o plata combinados con azufre y uno o más elementos, tales como antimonio, ars&nico y bismuto "or e#emplo$ pirargirita (Ag'SbS') %ompuestos formados por un metal combinado con oxígeno, u óxidos minerales que tambi&n contienen agua #emplo$ ematites u oligisto (*e+'), diásporo (Al+'-.+) y grupo idroxilo (.) %ompuestos formados por metales combinados con cloro, fl/or, bromo o yodo #emplo$ alita o sal gema (0a%l) %ompuestos que contienen un grupo carbonato %' 1+ #emplo$ calcita (%a%') %ompuestos que contienen un grupo fosfato en su estructura #emplo$ apatita (%a2(*,%l)("3)') %ompuestos que contienen un grupo sulfato (S3) en su estructura #emplo$ barita (4aS3) %ompuestos formados por varios elementos combinados con silicio oxígeno 1que a menudo tienen una estructura química comple#a1 y minerales compuestos exclusivamente de silicio y oxígeno (por e#emplo, el sílice) s la clase más abundante de minerales e incluyen las familias del feldespato, la mica, el piroxeno, el cuarzo, la zeolita y el anfíbol
Propiedades físicas de los minerales
!a estructura cristalina interna de cada mineral suele no expresarse externamente n general, donde se pueda formar un mineral, sin restricciones de espacio, se desarrollan cristales individuales con caras cristalinas bien formadas "ero casi siempre el crecimiento cristalino se interrumpe dada la competencia por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales, donde ninguno de ellos exibe su forma cristalina "or esta razón, para reconocer minerales se recurre a sus propiedades físicas más fácilmente reconocibles, que son las ópticas, mecánicas y electromagn&ticas
Color
n general, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que &stos no se presentan siempre con el mismo color, lo que ace que no sea un indicador unívoco n relación con el color se distinguen dos grupos de minerales •
5diocromáticos, que son aquellos que tienen colo res característicos seg/n su composición Sólo para este grupo de minerales el color es un antecedente /til como medio de identificación Alocromáticos, son aquellos minerales que p resentan un rango de colores debido a l a presencia de impurezas o de inclusiones en su estructura
Mineral
Color
6agnetita .ematita pidota %lorita
0egro 7o#o 8erde 8erde
!apislázuli 9urquesa 6alaquita
Azul oscuro Azul característico 8erde brillante
%obre nativo
7o#o cobrizo
Para reconocer coloración de alocromáticos: •
*eldespato potásico$ su color varía de incoloro a blanco pasando por color carne asta ro#o intenso o incluso verde Cuarzo: en su estado puro es incoloro !a presencia de varias inclusiones líquidas le da un color blanco lecoso Amatista: es de color p/rpura característico, probablemente debido a impurezas de *e': y 9i': y a la irradiación radiactiva Corindón: en su estado puro es incoloro Si porta cromo como elemento traza es de color ro#o y se lo llama rubí A su vez, el zafiro es una variedad transparente de corindón de varios colores Raya
"ara determinar este parámetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza Se determina el color del polvo fino obtenido ste parámetro es /til para identificar minerales y menas, ya que suele ser constante, incluso si varía el color del trozo Para reconocer rayas •
!a raya del feldespato potásico siempre es blanca, sin importar si el trozo es incoloro, color carne o verde
!a raya de la magnetita es negra !a raya de la ematita es ro#o cereza Hábito
l ábito se refiere a la forma más com/n en que se presenta un mineral "uede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no cristalinas Seg/n las formas básicas de los minerales, se pueden distinguir diferentes ábitos l cobre puede presentarse como óxido de cobre, sulfuro de cobre o en estado nativo, por lo que puede tener diferentes ábitos dependiendo del tipo, estado y condiciones de entorno (alteraciones)
Cobre natio
!ornita: Sulfuro de cobre
Mala"uita: Carbonato de cobre
"ara reconocer ábitos •
Minerales isom#tricos o c$bicos: en los que el desarrollo es por igual en todos los sentidos (galena, granate) Alar%ados en una dirección: puede ser dirección columnar (anfíbola), acicular o e n agu#as (atacamita) o fibrosa (asbesto) Alar%ados en dos direcciones: puede ser tabular (baritina) u o#osa (micas) Formas intermedias: es el caso del tonel, una forma de transición entre isom&trica y a largada (zafiro) &ranulares, con forma de grano 'amelares o laminares: se observan cristales formados por placas u o#as algo separables (por e#emplo, el yeso) (olíticos: se observan agregados, formados por peque;as esferas seme#antes a uevos de pescado Concreciones: se trata de masas formadas por depósitos de mineral sobre un n/cleo )endrítico o arborescente: grupos de cristales en forma arborescente, seme#ante a la de las plantas Estalactitas: cristales con forma de conos o cilindros colgantes
Se%$n los límites de las formas cristalinas* se +ueden distin%uir cristales: •
,diomorfos:poseen caras bien desarrolladas Hi+idiomorfos: poseen caras desarrolladas imperfectamente Alotriomorfos: poseen caras deformadas por falta de espacio d urante su crecimiento Además, dentro de los caracteres morfológicos de los cristales se incluyen tambi&n las formas dobles o m/ltiples (maclas de yeso, fluorita, rutilo, ortoclasa)
!rillo o lustre Se refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando &ste refle#a la luz n general, es una distinción difícil de establecer, ya que es muy sub#etiva
Para reconocer brillos xisten tres grandes tipos de brillo o lustre$ •
Metálico: mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua "or e#emplo, galena, pirita y calcopirita Semimetálico: brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes "or e#emplo, argentita -o metálico: brillo que no tiene aspecto metálico n general, son de colores cla ros y transmiten la luz a trav&s de láminas delgadas Su raya es incolora o de color muy d&bil !os minerales de brillo no metálico se pueden agrupar en categorías, siendo las dos primeras las más frecuentes
•
.ítreos: tiene el refle#o del vidrio (por e#emplo, cuarzo) Sedoso: con apariencia de seda (por e#emplo, yeso fibroso, malaquita y serpentina) /esinoso: tiene el aspecto de la resina (por e#emplo, blenda) &raso: parece estar cubierto con una delgada capa de aceite (por e#emplo, yeso, malaquita, serpentina) Adamantino: de refle#o fuerte y brillante por su alto índice de refracción (por e#emplo, minerales transparentes de plomo, como crusita y anglesita) -acarado: brillo con el aspecto iridiscente de la perla sta característica se observa en superficies de los minerales que se distribuyen paralelas a los planos de exfoliación (por e#emplo, apofilita en el plano basal)
"ropiedades mecánicas Son aquellas que para identificarlas requieren de alguna acción que permita distinguir de qu& mineral se trata
Dureza
s la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral al ser rayada, ya sea por otro mineral o por una punta de acero !a dureza es una propiedad vectorial, por lo que un mismo cristal puede presentar distintos grados de dureza, dependiendo de la dirección de la raya sta diferencia es tan ligera en la mayor parte de los minerales comunes, que sólo se distingue usando instrumentos delicados !a dureza se mide de acuerdo con la escala de 6os, en la que se ordenan de menor a mayor los índices de dureza de diez minerales seg/n su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente "or e#emplo,
Escala de dureza de Mo0s sta escala ordena las durezas de diez minerales, de menor a mayor seg/n su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente sta secuencia permite comparar con otros minerales para poder determinar su dureza relativa
)ure za
Mineral
=
9alco
!a u;a de la mano lo raya con facilidad
+
>eso
!a u;a de la mano lo raya
'
%alcita
!a punta de un cucillo lo raya con facilidad
3
*luorita
!a punta de un cucillo lo raya
2
Apatito
!a punta de un cucillo lo raya con dificultad
?
*eldespato potásico
@
%uarzo
"uede rayar un trozo de vidrio con facilidad
9opacio
"uede rayar un trozo de vidrio con facilidad de#ando una
Com+aración
marca gruesa
B
%orindón
7aya todos los minerales menos el diamante
=C
Diamante
"uede rayar todos los minerales existentes
Para reconocer durezas %uando un mineral es más blando que otro, porciones del primero de#an una uella sobre el segundo "ara no confundir esa marca con una raya, ay que tratar de borrarla Si &sta no desaparece, se trata de una raya verdadera "or e#emplo, si se raya un vidrio (cuarzo) con una ti za, &sta de#a un trazo en el primero, pero se borra fácilmente 6ucos minerales se alteran fácilmente en su superficie, mostrándose muco más blandos que el original "ara evitar este problema, debe emplearse una superficie fresca (no contaminada) del e#emplar en estudio Si un mineral es polvoriento, granular o astilloso, puede romperse y quedar aparentemente rayado por un mineral muco más blando que &l mismo "or e#emplo, un mineral alterado por efecto del agua tiene algunas propiedades modificadas 1como la dureza1 y puede ser rayado por un mineral más blando %uando se efect/a la prueba de dureza es conveniente confirmarla, repitiendo la operación alterando el orden de e#ecución s decir, no sólo tratar de rayar el mineral A con el 4 en ambas oportunidades, sino tambi&n tratar de rayar el mineral 4 con el A
Para reconocer tenacidad !os diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes t&rminos$ •
Frá%il: si el mineral se rompe fácilmente o reduce a polvo (arcilla, talco) Maleable: si el mineral puede ser transformado en o#as delgadas por percusión (minerales
nativos como el cobre) S#ctil:si el mineral se corta con un cucillo y tiene dureza menor a ' (yeso) )$ctil: si se le puede dar la forma de ilo (cobre nativo) Flexible: si puede ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la presión que lo deforma Elástico:cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo a deformado (micas)
Exfoliación
Si al aplicar la fuerza necesaria un mineral se rompe de#ando dos superficies planas, se dice que posee exfoliación, es decir, la propiedad de partirse en direcciones preferentes 0o todos los minerales la presentan y sólo un peque;o porcenta#e la muestra en un grado eminente !os que no la tienen, suelen presentar fractura !as superficies de exfoliación son siempre paralelas a caras reales o posibles del cristal "ueden ser superficies perfectas, como el caso de la mica, o más o menos definidas, como en e l caso del berilio y la apatita n general, la exfoliación es consecuente con la simetría, de manera que si se trata de un mineral de una estructura octa&drica, deben distinguirse tres direcciones de exfoliación sim&tricas a la primeraE si es una dodeca&drica, existen cinco direcciones similares a la primera !a exfoliación se relaciona con la estructura del cristal, ya que &ste es más d&bil en ciertas direcciones que en otras Fsta es una propiedad direccional que 1en el caso de existir1 determina que en todo el cristal cualquier plano paralelo a ella es un plano de exfoliación en potencia
Para reconocer tipos y grados de exfoliación
!os grados de exfoliación se distinguen de la siguiente forma$ •
Excelente: se exfolia en láminas en un sentido (grafito, yeso) Perfecta: el mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliación como cubos (galena y alita) o romboedros (calcita) n este caso, los planos de exfoliación tienen un brillo nacarado !uena: los planos de exfoliación son menos visibles y no siempre son perfectamente rectos (feldespato, anfíbola, piroxeno) !os planos de exfoliación tienen un brillo vítreo ,m+erfecta: la exfoliación no es netaE los planos de separación presentan, en gene ral, una superficie irregular (azufre, apatita) Mu1 im+erfecta: no ay exfoliación, sino fracturas Fractura
%uando los minerales al romperse no exiben exfoliación, como el cuarzo, se dice que tienen fractura
Para reconocer ti+os de fractura
!as diferentes clases de fractura son$ •
Concoidal: en este caso la fractura tiene superficies suaves, li sas, como la cara interior de una conca sto se observa en el vidrio y el cuarzo Fibrosa o astillosa: las rocas se fracturan en astillas o fibras &anc0uda: la roca se rompe en una superficie irregular, dentada, con filos puntiagudos (plata, oro) )esi%ual o irre%ular: la roca se rompe en superficies bastas e irregulares (pirita) 2errosa: la roca se fractura en forma de terrones (caolinita)
•
!a magnetita y pirotita son los /nicos minerales magn&ticos comunes A su vez, los minerales tienen diferentes capacidades para conducir la corriente el&ctrica !os cristales de metales nativos y mucos sulfuros son buenos conductores de la electricidad y, por el contrario, los minerales tales como las micas son buenos aislantes, dado que no conducen la electricidad
9abla de elementos que por sí solos constituyen minerales Estado
-atios
-ombre
Símbolo
ro
Au
"lata
Ag
%obre
%u
"lomo
"b
"latino
"t
5ridio
5r
Seminatios
-o natio
smio
s
.ierro
*e
Ars&nico
As
Antimonio
Sb
4ismuto
4i
Azufre
S
%arbono en forma de diamante y grafito
%
2i+os de minerales se%$n elementos +resentes
2i+o de mineral
S$lfuros
Características
stán formados por las combinaciones de los metales con azufre, selenio o teluro !a mayoría de la s menas
E3em+lo
%alcopirita
metálicas son s/lfuros
(S+%u*e)
Sulfosale s
6inerales compuestos por plomo, cobre o plata en combinación con azufre y antimonio, ars&nico o bismuto
"roustita
Óxidos
6inerales que contienen un metal combinado con el oxígenoE por e#emplo, ematina (*e+')
%uprita (%u+
Hidróxid os
Gxidos metálicos que contienen agua o idroxilo (.) como radical importante
4auxita
Haluros
%omprende los cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros naturales
Atacamita %l%u(.)'
Carbonat os
!os carbonatos son minerales cuya fórmula incluye el radical carbonato %'
%alcita (%a%')
-itratos
"ueden ser considerados como sales del áci do nítrico y contienen el radical 0'1
0itro Salitre H0'
!oratos
%ontienen el grupo 4'
4órax (0a+43@I=C.+)
Sulfatos
Sus fórmulas incluyen el radical sulfato S3
>eso
Fosfatos
Sus fórmulas incluyen el radical fosfato "3
Apatito ("3)'(%l,*)%a2
2un%stat os
%ontienen el radical J3
9unsgtatos
*orman el grupo químico más importante entre los minerales %ontienen varios elementos, de los cuales son frecuentes el sodio, potasio, calcio, magnesio,
%uarzo
Silicatos
aluminio y ierro, en combinación con el silicio y oxígeno
'os silicatos !a mayoría de los silicatos se forman (cristalizan) en la medida en que se enfría la roca fundida ste proceso puede producirse en la superficie terrestre, cerca de ella (con ba#a temperatura y presión) o a grandes profundidades con temperatura y presión elevadas Durante la cristalización, el ambiente, así como la composición química de la roca fundida, determina en gran medida los minerales que se producen "or e#emplo, el silicato olivino cristaliza a temperaturas muco más ba#as que otros silicatos Algunos silicatos se forman en la superficie terrestre a partir de productos meteorizados de silicatos más antiguos tros se originan ba#o presiones extremas, en procesos asociados con la formación de monta;as "or lo tanto, cada silicato tiene u na estructura y composición química que revela las condiciones en las cuales se desarrolló, de tal manera que los geólogos pueden identificarlas tras un examen cuidadoso sto es importante para comprender el origen de la formación de las rocas, asociada a la presencia de sílice, ya que &ste determina a qu& presión, temperatura y profundidad se formaron
Estructura "uímica de los silicatos !os silicatos frecuentemente forman estructuras químicas muy comple#as Su unidad fundamental es un átomo de silicio (Si) unido a cuatro átomos de oxígeno dispuestos a lrededor de &l, como en los v&rtices de un tetraedro !as diferentes formas de unión de los tetraedros en la estructura del cristal dan origen a los diversos tipos de silicatos Además del oxígeno y del silicio, la mayor parte de los silicatos 1excepto el cuarzo1 tiene uno o más elementos necesarios para establecer la neutralidad el&ctrica sos elementos adicionales dan lugar a la gran variedad de silicatos y a sus propiedades
!a siguiente tabla muestra la comple#idad d e la estructura de los diferentes silicatos, en forma progresiva acia la zona inferior
Silicato
(liino
Fórmula idealizada
Exfoliación
Estructura de silicatos
(6g,*e)+Si3
0inguna
9etraedro simple
(6g,*e)Si'
Dos planos en ángulos rectos
%adenas sencillas
&ru+o de las anfíbolas 40ornoblenda5
%a+(6g,*e)2Si++(.)+
Dos planos a ?CK y =+CK
%adenas dobles
Micas !iotita Moscoita
H(6g,*e)'AlSi'=C(.)+ HAl+(AlSi'=C)(.)+
!áminas
Feldes+atos (rtosa Pla%ioclasa
HAlSi' (%a,0a)AlSi'
Dos planos a BCK
7edes tridimensionales
0inguna
7edes tridimensionales (vista expandida)
&ru+o de los +iroxenos 4au%ita5
Cuarzo Si+
7econociendo los silicatos Dado que los elementos silicio1oxígeno son de enlaces fuertes, los silicatos tienden a exfoliarse entre las uniones (enlace) silicio1oxígeno más que a nivel de elementos "or e#emplo, la s micas tienen una estructura laminar y, por tanto, tienden a exfoliarse en placas planas l cuarzo, que tiene enlaces silicio1oxígeno de igual fuerza en todas direcciones, no tiene exfoliación, pero se fractura
